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5G电杆光电路及5G电杆的制作方法

2022-02-21 03:51:39 来源:中国专利 TAG:
5g电杆光电路及5g电杆
1.技术领域
2.本发明涉及照明、通信技术领域,尤其涉及一种5g电杆光电路及5g电杆。


背景技术:

3.网络是由节点和连线构成,表示诸多对象及其相互联系。在数学上,网络是一种图,一般认为专指加权图,网络除了数学定义外,还有具体的物理含义,即网络是从某种相同类型的实际问题中抽象出来的模型,在计算机领域中,网络是信息传输、接收、共享的虚拟平台,通过它把各个点、面、体的信息联系到一起,从而实现这些资源的共享,网络是人类发展史来最重要的发明,提高了科技和人类社会的发展,而随着社会的不断发展,5g网络逐渐走进人们的生活当中。
4.随着智慧城市的建设,数量庞大的路灯成为智慧城市建设的重要载体。由于5g移动通信的频率比较高,导致其无线电波在空间传输的过程中衰减比较大,这就造成了信号覆盖面比较小,因此需要建设更密集的基站,使信号覆盖面扩大,因而5g组网是通过单位面积内部署微基站密度的量变来实现频率复用效率的成倍提升。路灯是城市的基础设施,分布均匀、覆盖广泛及安装密集,多功能智能杆(智慧杆)作为分布最广、最密集的城市基础设施可以满足5g超密集组网的设置需求。为了在智慧城市中充当最广泛、最均匀的物联网角色,路灯杆实现了从单一照明路灯杆到多功能智慧路灯杆的蜕变。
5.然而,现有技术中,路灯照明与5g通信的结合性能不佳,不能满足高性能的实际应用要求。针对以上这种情况,本发明提出了一种5g电杆光电路及5g电杆,将路灯照明与5g通信高性能地结合一体,能够有效地对现有技术进行改进,克服其不足。


技术实现要素:

6.本发明针对现有技术的不足,提出一种5g电杆光电路及5g电杆,能够在实现照明的同时,可以提供高性能的5g移动通信。
7.为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:第一方面,本发明提出一种5g电杆光电路,所述光电路包括:震荡电路,用于激励生成预定频率的第一电信号;转换电路,用于将所述震荡电路的第一电信号先转换为光信号,再将所述光信号转换为第二电信号输出;恒流电路,用于为所述震荡电路及转换电路提供恒定电压电流。
8.优选地,所述震荡电路包括依次串联连接的谐振回路与开关电路,所述谐振回路与所述转换电路的输入端口并联连接,并通过所述开关电路接地。
9.优选地,所述谐振回路包括一个电感与一个电容,所述电感与电容串联连接。
10.优选地,所述谐振回路包括一个电感与一个电阻,所述电感与电阻串联连接。
11.优选地,所述开关电路包括一个电子开关与一个电阻,所述电子开关输入端接所述谐振回路,控制端接pwm控制信号,输出端通过所述电阻接地。
12.优选地,所述开关电路包括一个晶体管,第二晶体管(q2)的漏极接所述谐振回路,栅极接pwm控制信号,源极接地。
13.优选地,所述恒流电路包括一个晶体管、一个运算放大器与一个减法器;第一晶体管(q1)的源极与所述减法器的正输入端连接、漏极接电源;所述减法器的输出端与所述运算放大器负输入端连接,所述运算放大器的正输入端接有一参考电压、输出端与所述第一晶体管(q1)的栅极进行电连接。
14.优选地,所述转换电路包括一个光电隔离器,所述光电隔离器输入端口的正极性端接所述恒流电路中的第一晶体管(q1)的源极,所述光电隔离器输入端口的负极性端接所述恒流电路中减法器的负输入端。
15.第二方面,本发明提出一种5g电杆,包括第一方面所述的5g电杆光电路。
16.本发明的有益效果:本发明的5g电杆光电路及5g电杆,通过由电感与电容或电阻组成的谐振回路,在由pwm控制下的开关电路作用下,该谐振回路将会激励出带有pwm调制信息的原始电信号;谐振回路两端的电压差变化通过减法器会反馈至恒流电路与参考电压相比较,比较的结果输出令供电电路在预期的电压电流波动范围内,并在恒流电路的控制下保证了谐振电路与转换电路的调制信号的精准稳定;光电隔离器作为转换电路,将原始电信号转换为光信号,再转换为电信号,隔离信号直接的耦合作用,令信号之间的不受器件的耦合影响,保证了信号符合行业标准的隔离度及纯净性。由于光电隔离器可由分立的电光二极管电路与光敏三极管组成,光电隔离器中的电光二极管既可用于信号隔离转换,还可用于日常照明。具体是,谐振回路可作为直接的射频信号源与其它射频接收感应设备进行通信,电光二极管用于日常照明;也可由谐振回路激励光电器件与其它电光接收转换设备进行通信,电光二极管用于日常照明,而光敏三极管作为性能自检功能而设立;还可由谐振回路激励光电器件既可用于信号隔离转换,还可用于日常照明,光电器件再将光信号转换为电信号通过电缆与其它电信号接收设备进行通信,实现了照明与通信的高性能集成功能。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本发明5g电杆光电路一实施例结构示意图。
19.图2是本发明5g电杆光电路实施例一具体电路图。
20.图3是本发明5g电杆光电路实施例二具体电路图。
21.图4是本发明5g电杆光电路实施例三具体电路图。
22.图5是本发明5g电杆光电路实施例四具体电路图。
具体实施方式
23.下面结合附图与实施例对本发明技术方案作进一步详细的说明,这是本发明的较佳实施例。应当理解,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例;需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
24.实施例一本发明提出一种5g电杆光电路,如图1所示,该光电路包括震荡电路、转换电路及恒流电路。其中,震荡电路用于激励生成预定频率的第一电信号;转换电路用于将震荡电路的第一电信号先转换为光信号,再将光信号转换为第二电信号输出;恒流电路用于为震荡电路及转换电路提供恒定电压电流。
25.如图2所示,具体电路详细描述如下:本实施例中,震荡电路包括依次串联连接的谐振回路与开关电路,谐振回路与转换电路的输入端口并联连接,并通过开关电路接地。较佳地,谐振回路包括一个电感与一个电容,电感与电容串联连接。开关电路包括一个电子开关与一个电阻,电子开关输入端接谐振回路,控制端接pwm控制信号,输出端通过电阻接地。
26.本实施例中,恒流电路包括一个晶体管、一个运算放大器与一个减法器;第一晶体管(q1)的源极与减法器的正输入端连接、漏极接电源;所述减法器的输出端与所述运算放大器负输入端连接,所述运算放大器的正输入端接有一参考电压、输出端与所述第一晶体管(q1)的栅极进行电连接。
27.本实施例中,所述转换电路包括一个光电隔离器,光电隔离器输入端口的正极性端接恒流电路中的第一晶体管(q1)的源极,光电隔离器输入端口的负极性端接恒流电路中减法器的负输入端。值得注意的是,本实施例中的光电隔离器可由分立的二极管电路与光敏三极管组成,该二极管电路可以是包括单个电光二极管或电光二极管串。这样,光电隔离器中的单个电光二极管或电光二极管串既可用于信号隔离转换,还可用于日常照明。
28.需要说明的是,本实施例中的晶体管可为采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。较佳地,本实施例中的第一晶体管(q1)为nmos管。但需要说明的是,本实施例中的晶体管也可以是耗尽型n沟道mos晶体管的栅极与源极连接的结构,虽未作图示,不过当然也可以是将耗尽型p沟道mos晶体管的栅极与源极连接的结构。
29.实施例二本发明提出一种5g电杆光电路,如图1所示,光电路包括震荡电路、转换电路及恒流电路。其中,震荡电路用于激励生成预定频率的第一电信号;转换电路用于将震荡电路的第一电信号先转换为光信号,再将光信号转换为第二电信号输出;恒流电路用于为震荡电路及转换电路提供恒定电压电流。
30.如图3所示,具体电路详细描述如下:本实施例中,震荡电路包括依次串联连接的谐振回路与开关电路,谐振回路与转换电路的输入端口并联连接,并通过开关电路接地。较佳地,谐振回路包括一个电感与一个电容,电感与电容串联连接。开关电路包括一个晶体管,第二晶体管(q2)的漏极接谐振回路,栅极接pwm控制信号,源极接地。
31.本实施例中,恒流电路包括一个晶体管、一个运算放大器与一个减法器;第一晶体管(q1)的源极与减法器的正输入端连接、漏极接电源;减法器的输出端与运算放大器负输入端连接,运算放大器的正输入端接有一参考电压、输出端与第一晶体管(q1)的栅极进行电连接。
32.本实施例中,转换电路包括一个光电隔离器,光电隔离器输入端口的正极性端接恒流电路中的第一晶体管(q1)的源极,光电隔离器输入端口的负极性端接恒流电路中减法器的负输入端。值得注意的是,本实施例中的光电隔离器可由分立的二极管电路与光敏三极管组成,该二极管电路可以是包括单个电光二极管或电光二极管串。这样,光电隔离器中的单个电光二极管或电光二极管串既可用于信号隔离转换,还可用于日常照明。
33.需要说明的是,本实施例中的晶体管可为采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。较佳地,本实施例中的第一晶体管(q1)、第二晶体管(q2)均为nmos管。但需要说明的是,本实施例中的晶体管也可以是耗尽型n沟道mos晶体管的栅极与源极连接的结构,虽未作图示,不过当然也可以是将耗尽型p沟道mos晶体管的栅极与源极连接的结构。
34.实施例三本发明提出一种5g电杆光电路,如图1所示,光电路包括震荡电路、转换电路及恒流电路。其中,震荡电路用于激励生成预定频率的第一电信号;转换电路用于将震荡电路的第一电信号先转换为光信号,再将所述光信号转换为第二电信号输出;恒流电路用于为所述震荡电路及转换电路提供恒定电压电流。
35.如图4所示,具体电路详细描述如下:本实施例中,震荡电路包括依次串联连接的谐振回路与开关电路,谐振回路与转换电路的输入端口并联连接,并通过开关电路接地。较佳地,谐振回路包括一个电感与一个电阻,电感与电阻串联连接。开关电路包括一个电子开关与一个电阻,电子开关输入端接谐振回路,控制端接pwm控制信号,输出端通过电阻接地。
36.本实施例中,恒流电路包括一个晶体管、一个运算放大器与一个减法器;第一晶体管(q1)的源极与减法器的正输入端连接、漏极接电源;减法器的输出端与运算放大器负输入端连接,运算放大器的正输入端接有一参考电压、输出端与第一晶体管(q1)的栅极进行电连接。
37.本实施例中,转换电路包括一个光电隔离器,光电隔离器输入端口的正极性端接恒流电路中的第一晶体管(q1)的源极,光电隔离器输入端口的负极性端接恒流电路中减法器的负输入端。值得注意的是,本实施例中的光电隔离器可由分立的二极管电路与光敏三极管组成,该二极管电路可以是包括单个电光二极管或电光二极管串。这样,光电隔离器中的单个电光二极管或电光二极管串既可用于信号隔离转换,还可用于日常照明。
38.需要说明的是,本实施例中的晶体管可为采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。较佳地,本实施例中的第一晶体管(q1)为nmos管。但需要说明的是,本实施例中的晶体管也可以是耗尽型n沟道mos晶体管的栅极与源极连接的结构,虽未作图示,不过当然也可以是将耗尽型p沟道mos晶体管的栅极与源极连接的结构。
39.实施例四本发明提出一种5g电杆光电路,如图1所示,光电路包括震荡电路、转换电路及恒流电路。其中,震荡电路用于激励生成预定频率的第一电信号;转换电路用于将震荡电路的第一
电信号先转换为光信号,再将光信号转换为第二电信号输出;恒流电路用于为震荡电路及转换电路提供恒定电压电流。
40.如图4所示,具体电路详细描述如下:本实施例中,震荡电路包括依次串联连接的谐振回路与开关电路,谐振回路与转换电路的输入端口并联连接,并通过开关电路接地。较佳地,谐振回路包括一个电感与一个电阻,电感与电阻串联连接。开关电路包括包括一个晶体管,第二晶体管(q2)的漏极接谐振回路,栅极接pwm控制信号,源极接地。
41.本实施例中,恒流电路包括一个晶体管、一个运算放大器与一个减法器;第一晶体管(q1)的源极与减法器的正输入端连接、漏极接电源;减法器的输出端与运算放大器负输入端连接,运算放大器的正输入端接有一参考电压、输出端与第一晶体管(q1)的栅极进行电连接。
42.本实施例中,转换电路包括一个光电隔离器,光电隔离器输入端口的正极性端接恒流电路中的第一晶体管(q1)的源极,光电隔离器输入端口的负极性端接恒流电路中减法器的负输入端。值得注意的是,本实施例中的光电隔离器可由分立的二极管电路与光敏三极管组成,该二极管电路可以是包括单个电光二极管或电光二极管串。这样,光电隔离器中的单个电光二极管或电光二极管串既可用于信号隔离转换,还可用于日常照明。
43.需要说明的是,本实施例中的晶体管可为采用场效应管、双极晶体管中的一种或多种。较佳地,本实施例中的第一晶体管(q1)、第二晶体管(q2)均为nmos管。但需要说明的是,本实施例中的晶体管也可以是耗尽型n沟道mos晶体管的栅极与源极连接的结构,虽未作图示,不过当然也可以是将耗尽型p沟道mos晶体管的栅极与源极连接的结构。
44.综上所述,本发明的5g电杆光电路工作原理:由电感与电容或电阻组成的谐振回路,在由pwm控制下的开关电路作用下,该谐振回路将会激励出带有pwm调制信息的原始电信号;谐振回路两端的电压差变化通过减法器会反馈至恒流电路与参考电压相比较,比较的结果输出令供电电路在预期的电压电流波动范围内,并在恒流电路的控制下保证了谐振电路与转换电路的调制信号的精准稳定;光电隔离器作为转换电路,将原始电信号转换为光信号,再转换为电信号,隔离信号直接的耦合作用,令信号之间的不受器件的耦合影响,保证了信号符合行业标准的隔离度及纯净性。由于光电隔离器可由分立的电光二极管电路与光敏三极管组成,光电隔离器中的电光二极管既可用于信号隔离转换,还可用于日常照明,实现了照明与通信的高性能集成功能。
45.值得指出的是,在上述实施例中,谐振回路可作为直接的射频信号源与其它射频接收感应设备进行通信,电光二极管用于日常照明;也可由谐振回路激励光电器件与其它电光接收转换设备进行通信,电光二极管用于日常照明,而光敏三极管作为性能自检功能而设立;还可由谐振回路激励光电器件既可用于信号隔离转换,还可用于日常照明,光电器件再将光信号转换为电信号通过电缆与其它电信号接收设备进行通信。至于采用何种方式,以上实施例不做限定,均在本发明实施例的保护范围内。
46.实施例五本发明一实施例提供一种5g电杆,包括上述实施例5g电杆光电路中的任意一种。
47.需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该
特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。并且,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
48.还需要说明的是,在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、 材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
49.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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